Details

В данном исследовании изучалось сравнительное поведение различных моделей материалов при конечно-элементном моделировании (КЭМ) биомеханики тканей тазобедренного сустава. Основной целью было выявление конститутивных моделей, которые обеспечивают высокую точность и надежность в симуляциях, что крайне важно для понимания патологий, таких как остеоартроз, и оптимизации хирургических вмешательств. Посредством конечно-элементных расчетов и последующего анализа, модели Пористого нео-Гука (Porous neo-Hookean) и Вязкоупругие модели (Viscoelastic) стабильно демонстрировали наиболее точные и надежные результаты, тесно соответствующие ожидаемому биомеханическому отклику тканей тазобедренного сустава, подчеркивая важность учета нелинейных, пористых и/или вязкоупругих характеристик. Более простые модели, такие как Изотропные упругие (Isotropic elastic) и Муни-Ривлина (Mooney-Rivlin), оказались менее подходящими или неадекватными для этих конкретных тканей. Следовательно, модели Пористого нео-Гука и Вязкоупругие модели рекомендуются для будущих высокоточных биомеханических исследований тазобедренного сустава, обеспечивая важнейшую основу для достижений в ортопедической диагностике, планировании лечения и разработке имплантатов.

This study investigated the comparative performance of various material models in finite element modeling (FEM) of hip joint tissue biomechanics. The primary aim was to identify constitutive models that provide high accuracy and reliability in simulations, essential for understanding pathologies such as osteoarthritis and optimizing surgical interventions. Through finite element calculations and subsequent analysis, the Porous neo-Hookean and Viscoelastic models consistently demonstrated the most accurate and reliable results, closely aligning with the expected biomechanical response of hip joint tissues, underscoring the importance of accounting for non-linear, porous, and/or viscoelastic characteristics. Simpler models, such as Isotropic elastic and Mooney-Rivlin, proved less suitable or inadequate for these specific tissues. Therefore, Porous neo-Hookean and Viscoelastic models are recommended for future high-fidelity hip joint biomechanical studies, providing a crucial foundation for advances in orthopedic diagnostics, treatment planning, and implant design.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • ​​1.1 Анатомия плечевого сустава
    • 1.2 Биомеханика Тазобедренного Сустава
    • 1.3 Модели Материала, Используемые в Работе
      • 1.3.1. Neo-Hookean
      • 1.3.2. Isotropic Elastic (Линейно-упругий)
      • 1.3.3. Porous Neo-Hookean
      • 1.3.4. Viscoelastic
      • 1.3.5. Mooney-Rivlin
  • 1.4. Цель и задачи исследования
• ГЛАВА 2. ПОДГОТОВКА МОДЕЛИ
  • 2.1 Создание конечно-элементной модели Тазобедренного сустава.
  • 2.2. Модели Материала
  • 2.3. Граничные Условия и Нагрузки
• ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ